Способ получения летучих бета-дикетонатов металлов — SU 801482 (original) (raw)
(71) Заявитель институт геохимии и аналитим. В.И. Вернадского СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕТУЧИХф -ДИКЕТОНАТОВ МЕТАЛЛО ш лясуб коли-.многие Изобретение относится к усовер енствованному.способу получения етучих безводных-дикетонатов еталлов, и может быть использован препаративных и аналитических це х при газохроматографическом и лимационном разделении элеменов масс-спектрометрическом акали)олучении различных покрытий и плеок. Известен способ получения )В -дикетонатов металловвзаимодействием различных соединений металлов ( хлоридов, нитратов, ацетатов и др. с 1 з -дикетонами или Р -дикетонатами натрия или аммония в .водно-спиртовых средах 111.Однако многие соединения металлов с )Ь -дикетонами, особенно фторсодержащие,получаемые согласно известного способа, выделяются из растворов в виде нелетучих гидратов, которые для получения летучих безводных 5-дикетонатов подвергают дегидрата. ции и очистке путем сублимации в вакууме. В процессе дегидратации значительная часть 1 э -дикетонатов разлагается с образованием гидро- . лизованных полимерных продуктов,не обладающих летучестью.Известен также экстракционный способ получения 5 -дикетонатов металлов в системах водный раствор соли металла - раствор Ъ -дикетона в органических растворителях 1,2 1,Недостатком этого способа является необходимость использования полярных растворителей и избыточных честв Ъ -дикетона, поскольку-дикетонаты металлов, например, редкоземельных и трансплутониевых элементов только в этих условиях когут быть извлечены в органическую фа- зу. Применение полярных растворителей и больших концентраций /3-дикетона приводит к переходу в Органическую Фазу значительных количеств воды,что препятствует получению летучих безводных соединений.Наиболееблизким к предлагаемому способу является способ получения летучих безводных-дикетонатов путем взаимодействия безводных соединений металлов с фторсодержащими Р - дикетонами или фих растворами в безводных растворителях ( четырех- хлористом углероде, бензоле, спиртах) при нагревании до температуры кипения или облучения Уф-светом 3 1. Этим способом получают трифторацетилацетонаты и гексафторацетилацетонаты железа, аммония, хрома, молибдена, циркония, гафния, ниобия и других элементов с выходом около 8-427, Выделенные соединения обычно очищают фракционной сублимацией в вакууме.Однако синтез исходных безводных соединений металлов и реагентов,использующихся для получения летучих-дикетонатов металлов, и дальнейшие операции с ними являются трудоемкими и требуют соблюдения специальных приемов работы, вследствии чего данный способ не позволяет получать летучие-дикетонаты металлов с количественным выходом.Цель изобретения - упрощение технологии получения летучих Р -дикенатов металлов, увеличение их выхода и повышение качества продукта,пригодного для его использования в препаративной и аналитической практике.Это достигается способом получения летучих -дикетонатов металлов путем взаимодействия соединений металлов с Р -дикетонами при повышенной температуре, отличительной особенностью которого является то, что пары соответствующего-дикетона в смеси с инертным газом пропускают над исходным соединением металла при постепенном повышении температуры от 30 до 250 С с одновременным выделением целевого продукта сублимацией в токе смеси паров-дикетона с инертным гаэом.1В укаэанных условиях между парами-дикетонов и различными соедине- ниями металлов 1 солями легколетучих кислот, гидроокисями, -дикетонами металлов) протекает обменная реакция, в результате чего образуются соответствующие 3 -дикетонаты металлов, Нагревание в токе паров-дикетона способствует дегидратации исходных5 О 15 20 25 35 40 45 50 55э соединений, что позволяет испольэовать в качестве исходных продуктов легко доступные соединения металлов, например гидроокиси, гидратированные хлориды, теноилтрифторацетонаты и ацетилацетонаты, Возгонка образующихся соединений в токе паров соответствующих Р -дикетонов препятствует их гидролитическому разложению и обеспечивает высокий выход летучих Ь -дикетонатов металлов, Из условий эксперимента следует, что целевой продукт практически не содер 1 жит воды, которая является основной примесью, лимитирующей качество целевого продукта. Возможные примеси-дикетонов могут быть легко отделены вакуумной сублимацией.Выполнение предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р ы . Раствор или суспензию теноилтрифторацетоната европия (полученного экстракционным способом по известной методике 23) в бензоле наносят на фторпластовую лодочку размером 596 х 5 мм и высушивают под ИК-лампой. Затем лодоч-, ку с образцом вставляют в стеклян - ную трубку с внутренним диаметром8 мм,которую помещают в трубчатую печь длиной 15 см таким образом, чтобы лодочка с образцом находилась посередине печи. Через трубку пропускают инертный гаэ (аргон, азот) со скоростью 0,5-2 л/ч и вкпочают нагрев печи. По достижении в печи температуры 30-50 С через системуопропускают инертный газ, насыщенный парами гексафторацетилацетоната при указанной выше температуре и одновременно повышают температуру печи со скоростью 3-10 С/мин доопоявления паров гексафторацетонатао европия. При температуре 160-180 С проводят возгонку гексафторацетилацетоната европия в токе инертного газа,насьпценного парами гексафторацетилацетоната. Полученный гексафторацетилацетонат европия собирают в приемнике с температурой 50- 60 С; пары непрореагировавшего гекосафторацетилацетона кондеисируют в охлаждаемой. 1, -70 о ) ловушке и после дистилляции повторно используют для синтеза. Выход летучего гексафторацетилацетоната европия составляет 96-100%.Аналогичным способом, но в несколь ко других условиях опыта (см.табл.)801482 6ния могут бьггь переведены в газовую фазу при соответствующих тенперату- рахе получают гексафторацетилацетонат и пивалоилтрифторацетонат европия из ацетилацетоната, гидроокиси, гидрата клорида европия, а также гексафтоацетилацетонат америция (фф М) и четырехвалвнтного нептуния ( йр)из их теноилтрифторацетонатов. .ОФПо данному способу получают также-дикетонаты других злементов,;меди, цинка, циркония, хрома, железа.Терморадиометрические исследования показали, что полученные -дикетонаты количественно без разлохеИзобретение позволяет значитель- но упростить технологию синтеза летучих Р.-дикетонатов металлов за счет использования в качестве исходт ных продуктов доступных и устойчивых 1 О соединений металлов и существенноповысить выход синтеэируеьых Р -дикетонатов металлов, облегчая тем самым их практическое применение.Ы 01482 10.дукт а сублимацией в токе смеси инертного газа и паров -дикетона,Составитель В.ЖестковРедактор Л.Письман Техред А, АчКорректор О.Билак Заказ 8792/32 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенийСпособ получения летучих ф -дикетонатов металлов путем взаимодействия соединений металлов с Ь -дикетонами при повышенной температуре, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии, повышения выхода и качества целевого продукта, пары-дикетона в смеси с инертным газом пропускают над соединением металлари постепенном повышении температуры от 30 до 250 С с одновременным выделением целевого проИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе5Мошьер Р., Сиверс Р. Газоваяхроматография хелатов металлов.М. "Мир", 1967, с. 56-61.2. Стары И, Экстракция хелатов,1 О М Мир, 1967, с 81-92 105-1183, Мошьер Р., Сиверс Р. Газоваяхроматография хелатов металлов. М.